專利名稱：基于無線公網(wǎng)的電量計量采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于供電調(diào)度的電量管理系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種基于無線公 網(wǎng)的電量計量采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
利用電信部門建立的無線公網(wǎng)進行信息通訊，是近年來應(yīng)用比較廣泛和應(yīng) 用前景較好的通訊方式，它具有成本低廉、覆蓋范圍廣的優(yōu)點。
無線公網(wǎng)通訊利用GSM通信模塊，通過無線撥號或者發(fā)送短消息和利用GPRS 網(wǎng)，通過TPC/IP協(xié)議進行"包交換"。GSM方式具有通訊費用低，安裝調(diào)試方便 的優(yōu)勢，但其實時性差，盡管它是一種無連接方式，節(jié)省連接時間，但通信間 隔時間過長，在問答式通訊方式下難以完成多幀信息交換；同時，信息傳送數(shù) 據(jù)量小，無法滿足長報文要求。GPRS網(wǎng)是利用"包交換"進行無線傳輸方式， 是在GSM網(wǎng)基礎(chǔ)上增加以下功能實體構(gòu)成服務(wù)GPRS支持節(jié)點(SGSN)、網(wǎng)關(guān) GPRS支持節(jié)點(GGSN)和點對多點服務(wù)中心(PTMSC)。盡管它是一種有連接方式， 但通信間隔時間短，具有信息傳送數(shù)據(jù)量大，能夠滿足長報文要求，選擇GPRS 網(wǎng)具有明顯的優(yōu)越性。
目前，國傳統(tǒng)DGC2000系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、專線和電話撥號等專用電力通 訊網(wǎng)絡(luò)方式，不支持無線公網(wǎng)GPRS數(shù)據(jù)通訊方式?，F(xiàn)有運行廠站雖具有主備通 道，但僅限于專用電力通訊網(wǎng)互備，未作到多網(wǎng)互備；隨著廠站覆蓋范圍的擴 大，部分電廠未具備電力通訊網(wǎng)，廠站信息無法接入系統(tǒng)，特別是風(fēng)電場、地 方自備電廠和小水電站，廠站數(shù)量大且分散，通訊基礎(chǔ)條件差，投資建設(shè)難度 大，其信息難以接入系統(tǒng)，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用。
內(nèi)網(wǎng)省調(diào)DGC2000系統(tǒng)接入GPRS數(shù)據(jù)通訊采用以下兩種方案-
方案l、更新DGC2000系統(tǒng)，將主站應(yīng)用軟件升級，增加GPRS數(shù)據(jù)通訊模 塊。此方案具有結(jié)構(gòu)簡單，維護方便的優(yōu)點，但系統(tǒng)直接利用無線公網(wǎng)，不滿 足二次系統(tǒng)安全分區(qū)要求，，同時，軟件升級費用和現(xiàn)場服務(wù)費用昂貴。
方案2、新建基于GPRS獨立數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫資源。此方案可通過網(wǎng) 絡(luò)隔離設(shè)備滿足二次系統(tǒng)安全分區(qū)要求，具有結(jié)構(gòu)清晰，技術(shù)難度小的優(yōu)點。
但直接增加系統(tǒng)運行維護量；同時，對調(diào)度日報、輔助服務(wù)、發(fā)電計劃和負(fù)荷
預(yù)測等后續(xù)軟件影響較大。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，本實用新型提供一種能夠降低電量計量采集 系統(tǒng)的設(shè)備配置數(shù)量，實現(xiàn)生產(chǎn)控制區(qū)和信息管理區(qū)有效物理隔離的電量計量 采集系統(tǒng)。
本實用新型是這樣設(shè)計的
一種基于無線公網(wǎng)的電量計量采集系統(tǒng)，其特征在于，由生產(chǎn)控制區(qū)和信 息管理區(qū)組成，其中生產(chǎn)控制區(qū)包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間連接的 磁盤數(shù)據(jù)陣列，系統(tǒng)服務(wù)工作站，打印機，通訊服務(wù)器，衛(wèi)星時鐘，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備，相互之間通過總線進行并聯(lián)連接；其中信息管理區(qū)主要包括GPRS通訊管 理機，所述GPRS通訊管理機配置有M0XA串口卡，通過M0XA串口卡與通信服務(wù) 器連接；所述的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括有變電站的采集器和電能表計；所述的GPRS 通訊管理機通過GPRS與數(shù)據(jù)傳輸中心相連接，并且數(shù)據(jù)傳輸中心通過GPRS與 采集器及電能表計相連接;所述的GPRS通信管理機采用PC機系統(tǒng)，裝入Windows XP操作系統(tǒng)。
通過上述設(shè)計方案，本實用新型可以帶來如下有益效果-
1、 生產(chǎn)控制區(qū)DGC2000系統(tǒng)與通訊管理機利用串口連接，實現(xiàn)生產(chǎn)控制區(qū) 和信息管理區(qū)有效的物理隔離。
2、 通訊管理機利用多串口通訊服務(wù)器，與生產(chǎn)控制區(qū)DGC2000系統(tǒng)連接， 構(gòu)造虛擬多廠站數(shù)據(jù)采集設(shè)備，通過單一GPRS與多廠站數(shù)據(jù)采集設(shè)備進行無線 通訊，降低設(shè)備配置數(shù)量。
3、 通訊管理機自動巡采廠站數(shù)據(jù)，并存儲保存；生產(chǎn)控制區(qū)DGC2000系統(tǒng) 采集廠站數(shù)據(jù)時，轉(zhuǎn)發(fā)給主站系統(tǒng)。
因此，通過GPRS成功接入系統(tǒng)，為電網(wǎng)關(guān)口計量系統(tǒng)增添了新
的接入方式，擴大的系統(tǒng)應(yīng)用潛力。
第一，解決了傳統(tǒng)DGC2000系統(tǒng)僅支持專用電力通訊網(wǎng)方式，不支持無線 公網(wǎng)GPRS數(shù)據(jù)通訊方式的問題，可為現(xiàn)有運行廠站提供多網(wǎng)互備。
第二，解決了部分風(fēng)電場、地方自備電廠和小水電廠等未具備電力通訊網(wǎng) 的廠站信息無法接入系統(tǒng)的問題，為提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集范圍，擴大廠站覆蓋范 圍提供條件。
第三，GPRS通訊管理機模式，解決了 GPRS系統(tǒng)與DGC2000系統(tǒng)滿足電力二 次系統(tǒng)安全防護要求的成功方案。以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的說明 圖中1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖具體實施方式
電能表計主要采有T116、 Z. B647、 Z. D和深圳科陸CLOU表計等，采集器主 要采用METCOM、 FFC、 FAG等。
如

圖1所示，該系統(tǒng)主要由生產(chǎn)控制區(qū)和信息管理區(qū)組成，其中生產(chǎn)控制 區(qū)包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間連接的磁盤數(shù)據(jù)陣列，系統(tǒng)服務(wù)工作 站，打印機，通訊服務(wù)器，衛(wèi)星時鐘，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括有變 電站的采集器和電能表計；相互之間通過總線進行并聯(lián)連接；其中信息管理區(qū) 主要包括GPRS通訊管理機，所述GPRS通訊管理機配置有MOXA串口卡，通過MOXA 串口卡與通信服務(wù)器連接；所述的GPRS通訊管理機通過GPRS與數(shù)據(jù)傳輸中心 相連接，并且數(shù)據(jù)傳輸中心通過GPRS與采集器及電能表計相連接。
通過提出基于二次系統(tǒng)安全分區(qū)要求的GPRS通訊管理機系統(tǒng)的設(shè)計方案， 所GPRS通訊管理機建立其主要作用有
1 、 DGC2000與通訊管理機利用串口連接，實現(xiàn)生產(chǎn)控制區(qū)和信息管理區(qū) 有效的物理隔離。
2、 通訊管理機利用多串口通訊服務(wù)器，與DGC2000系統(tǒng)連接，構(gòu)造虛擬多 廠站數(shù)據(jù)采集設(shè)備，通過單一GPRS與多廠站數(shù)據(jù)采集設(shè)備進行無線通訊，降低 設(shè)備配置數(shù)量。
3、 通訊管理機自動巡采廠站數(shù)據(jù)，并存儲保存；DGC2000系統(tǒng)采集廠站數(shù) 據(jù)時，轉(zhuǎn)發(fā)給主站系統(tǒng)。
GPRS通訊管理機采用PC機系統(tǒng)，Windows XP系統(tǒng)，配置MOXA多功能 智能串口卡，擴充串口設(shè)備資源，其資源分配為 COM1-2: 主站GPRS接口，最大可為兩路COM3 - N: GPRS通訊管理機與DGC2000系統(tǒng)連接接口 ，最大容量決定 與MOXA多功能智能串口卡數(shù)量。 數(shù)據(jù)傳輸中心
終端站與GPRS網(wǎng)絡(luò)連接主要有兩種模式
模式1: Internet網(wǎng)絡(luò)接入
增加具有固定IP地址的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，通過TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)與終端通訊， 該方式數(shù)據(jù)傳輸通過Internet網(wǎng)絡(luò)，成本較低，但穩(wěn)定性差。 模式2:移動專線接入
增加GPRS接入專線，通過光線接入移動通訊機房。各GPRS調(diào)制解調(diào)器 采用"心跳檢測"方式，保證"實時在線"通過TCP/IP協(xié)議與數(shù)據(jù)傳輸中心通 訊。數(shù)據(jù)傳輸中心主臺軟件保留全部終端設(shè)備地址列表，在終端上報信息時， 對相應(yīng)設(shè)備監(jiān)控。此模式具有安全可靠的優(yōu)點，但接入成本高。
為保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行，采用移動專線接入方式，數(shù)據(jù)傳輸中心采用長春華 信自動化工程有限公司GPRS數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，降低系統(tǒng)建設(shè)和維護費用。
系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊方式為
1、 全部GPRS調(diào)制解調(diào)器采用"心跳檢測"方式，保證與數(shù)據(jù)傳輸中心"實 時在線"通訊。
2、 主站GPRS以特定IP地址標(biāo)識，數(shù)據(jù)傳輸中心監(jiān)控軟件接到主站GPRS 信息報文時，解析地址信息轉(zhuǎn)發(fā)廠站GPRS;監(jiān)控軟件接到廠站GPRS信息報文 時，轉(zhuǎn)發(fā)到主站GPRS。
系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 系統(tǒng)可用率>99.9% 使用壽命期限》10年 數(shù)據(jù)保存時間永久 畫面實時數(shù)據(jù)刷新周期5s 最大接入用戶數(shù)量64 通信速率1200、 4800、 9600波特。
權(quán)利要求1、一種基于無線公網(wǎng)的電量計量采集系統(tǒng)，其特征在于，由生產(chǎn)控制區(qū)和信息管理區(qū)組成，其中生產(chǎn)控制區(qū)包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間連接的磁盤數(shù)據(jù)陣列，系統(tǒng)服務(wù)工作站，打印機，通訊服務(wù)器，衛(wèi)星時鐘，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，相互之間通過總線進行并聯(lián)連接；其中信息管理區(qū)主要包括GPRS通訊管理機，所述GPRS通訊管理機配置有MOXA串口卡，通過MOXA串口卡與通信服務(wù)器連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于無線公網(wǎng)的電量計量采集系統(tǒng)，其特征在于，所 述的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括有變電站的采集器和電能表計。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于無線公網(wǎng)的電量計量采集系統(tǒng)，其特征在于，所 述的GPRS通訊管理機通過GPRS與數(shù)據(jù)傳輸中心相連接，并且數(shù)據(jù)傳輸中心通 過GPRS與采集器及電能表計相連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于無線公網(wǎng)的電量計量采集系統(tǒng)，其特征在于， 所述的GPRS通信管理機采用PC機系統(tǒng)，裝有Windows XP操作系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型涉及一種基于無線公網(wǎng)的電量計量采集系統(tǒng)，屬于供電調(diào)度的電量管理系統(tǒng)領(lǐng)域，系統(tǒng)主要由生產(chǎn)控制區(qū)和信息管理區(qū)組成，其中信息管理區(qū)主要包括GPRS通訊管理機，所述GPRS通訊管理機配置有MOXA串口卡，通過MOXA串口卡與通信服務(wù)器連接。本實用新型實現(xiàn)了無線公網(wǎng)GPRS數(shù)據(jù)通信“無縫”接入DGC2000系統(tǒng)，實現(xiàn)了電量計量系統(tǒng)的生產(chǎn)控制區(qū)和管理信息區(qū)的有效物理隔離，可滿足電力二次系統(tǒng)安全防護的要求，實現(xiàn)了電量計量系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的多網(wǎng)互備，為未具備電力專用通信網(wǎng)廠站的信息接入系統(tǒng)提供了經(jīng)濟、可靠的通信手段，提高了進口設(shè)備技術(shù)消化和吸收能力，節(jié)省了系統(tǒng)改造資金。
文檔編號H04L29/08GK201212896SQ20082007208
公開日2009年3月25日 申請日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者劉德斌, 斌 徐, 李育發(fā), 王占民, 王曉波, 胡可為, 范國英, 蔣憲軍, 鄭太一, 馬立新 申請人:吉林省電力有限公司